Valutazione ex post PT 2015-2017 - CSEA 10 aprile 2019 - Ricerca di Sistema

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Valutazione ex post PT 2015-2017 - CSEA 10 aprile 2019 - Ricerca di Sistema
Valutazione ex post PT 2015-2017

                          CSEA 10 aprile 2019

                                   Claudio Bertoli
Valutazione ex post PT 2015-2017 - CSEA 10 aprile 2019 - Ricerca di Sistema
Tematiche affidate al CNR
                                                                     tot
                                                    POA     POA
                  tematiche affidate al CNR                         per
                                                    2015 2016-2017
                                                                   linea
 B.1.1   Bioenergia                                 0,7      0      0,7

         Materiali e tecnologie per l’accumulo di
 C.5                                                0,8      2,6    3,4
         energia per il sistema elettrico

 D.3     Processi e macchinari industriali          0,4      0      0,4
         Impianti di conversione di energia di
 D.4                                                0,5      2      2,5
         piccola taglia
 D.7     Smart cities e Smart communities           0,2      0,6    0,8

TOTALE                                              2,6      5,2    7,8
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Ripartizione temporale attività
Il POA 2015 ha avuto validità dal 1/1/2017 al 31/12/2017

il POA 2016-2017 ha avuto validità dal 1/1/2018 al 31/12/2018.

I tempi così suddivisi hanno permesso di definire i progetti
tenendo conto delle tematiche che dovevano concludersi al primo
anno e di quelle che sono proseguite anche nel POA 2016/2017.
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Progetti Esecutivi
Tali tematiche sono state declinate operativamente in tre progetti esecutivi dettagliati
nel seguito ed in particolare:

1) Sistemi elettrochimici per l’accumulo di energia afferente all’ area tematica C5 per
   tutte e tre le annualità;
2) MIcro BIO – CHP afferente alle aree tematiche B1.1 (solo per la prima annualità) e
   D4 per tutte e tre le annualità
3) Efficientamento dei processi di produzione e gestione integrata di utenze
   energivore con fonti rinnovabili e sistemi di accumulo mediante periferiche ICT in
   un contesto “Smart District” afferente alle aree tematiche D3 (solo per il primo
   anno di attività) e D7.
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Unità di Management del
            Dipartimento

L’attività di coordinamento, (che ha previsto anche
incontri/confronto con gli altri affidatari accordi RdS
(ENEA e RSE), ha curato promozione e divulgazione dei
risultati dei progetti presentati dal CNR. Tale attività è
stata gestita dall’unità di management del Dipartimento
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Progetto 1 : Materiali e tecnologie per l’accumulo di
      energia per il sistema elettrico

 OBIETTIVO      Sviluppo di materiali e componentistica di dispositivi di accumulo
                    avanzati per l’ottimizzazione sia di tecnologie di accumulo
GENERALE DEL     elettrochimico (TRL 3-4) che chimico, sotto forma di metano di
 PROGETTO           sintesi (SNG) attraverso processi di metanazione (TRL 3-4).
                  I sistemi sono stati dimostrati in ambiente rilevante (TRL 5-6).

        LP 1               Tecnologie di accumulo
                           elettrochimico
                             Power to X (to
        LP                   power)
        2
                          Dimostratori di sistemi
        LP 3              di accumulo
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Progetto 1 : Materiali e tecnologie per
l’accumulo di energia per il sistema elettrico

           a) Impianto sperimentale per test catalitici di
           idrogenazione di CO2

                              b) Reattore di metanazione per test catalitici in
                              “bench-scale”
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Progetto 1 : Materiali e tecnologie per
      l’accumulo di energia per il sistema elettrico

   Generazione termoelettrica
Sono stati realizzati moduli termoelettrici a base polimerica leggeri, con discreto
grado di flessibilità e facile integrabilità in dispositivi nell’ambito della wearable
electronics-wireless sensor networks con power factor compreso tra 3 e 5
μWm-1K-2.
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Progetto 2 :Micro co/tri-generazione di
    Bioenergia Efficiente e Stabile
Bioenergia Efficiente (Linea 1: solo 2015)
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Progetto 2 :Micro co/tri-generazione
    di Bioenergia Efficiente e Stabile
Linea 2 (2015-2017)

  D.4 Impianti di conversione di energia di piccola taglia

  Sono stati realizzati impianti di Mini/micro co/tri-
  generazione e sistemi ibridi poligenerativi per applicazioni
  in edifici pubblici e residenziali, con configurazioni
  innovative.
Progetto 3
Efficientamento dei processi di produzione e
gestione integrata di utenze energivore con fonti
rinnovabili e sistemi di accumulo mediante
periferiche ICT in un contesto Smart District.
 Sviluppo di piattaforme ICT, basate su tecnologie e standard aperti IoT,
per la raccolta/gestione dei dati ed il supporto di servizi decentralizzati
per il brokeraggio energetico.

Sviluppo di un dimostratore di micro-grid, basato su un’architettura in
corrente continua, che integra fonti rinnovabili e sistemi di accumulo
stazionari a supporto di utenze energivore in contesti di tipo smart
                               district.
Progetto 3
Sistemi di controllo avanzati model based e generazione termoelettrica per l’ottimizzazione congiunta delle
performance produttive e dei consumi energetici ed efficienza energetica dei beni strumentali.

 RISULTATI POA 2015

Attività 1.5: soluzioni tecniche innovative            Attività 1.1: controllo ottimo di processi continui, in
per il miglioramento dell’efficienza dei               interazione con rete elettrica smart
componenti elettronici di potenza
                                                         Attività 1.2: modelli e
                                                         metodi                per
                                                         l'ottimizzazione
                                                         dell’efficienza energetica
                                                         in sistemi produttivi
                                                         discreti

    Attività 1.4: analisi                                                Attività 1.3:
efficienza BAU e BAT a                                         modelli e metodi per
      livello dei moduli                             l'ottimizzazione dell’efficienza
               macchina                                       energetica e approcci
 energeticamente più                                    normativi a livello di singola
      rilevanti (POLIMI)                                                    macchina
Linea Progettuale 2: Sviluppo di un dimostratore di smart micro-grid, basato su un'architettura in corrente continua che
integra fonti rinnovabili - sistemi di accumulo stazionari e carichi energivori, con ottimizzazione della power quality
mediante controllo di convertitori active front end
Principali Risultati POA 2015                                                               Principali Risultati POA 2016-2017
• Sviluppo di un convertitore active-front end/filtro attivo con                           • Sviluppo e controllo di un Convertitore AC-DC ed analisi
  sistema anti-islanding e verifica sperimentale degli algoritmi di                          sperimentale tecniche PWM (UNIBO-DEI)
  controllo.                                                                               • Confronto in termini di prestazioni e costi tra
• Sviluppo di un dimostratore di smart micro-grid in corrente                                convertitori Si, Sic e Soft-Switching (UNIBO-DEI)
  continua e dei suoi principali componenti con particolare                                • Analisi e controllo flussi energetici all’interno del
  riferimento ai sistemi di conversione, accumulo e generazione                              dimostratore di micro-grid ed integrazione ottimale dei
  dell’energia elettrica da fonte fotovoltaica.                                              componenti in logica smart-district.

                                    RADDRIZZATORE       INVERTER          INDUTTANZE

                                      Schema e Foto Sistema sperimentale per
                                                  anti-islanding
                                                                                              Prototipo convertitore
                                                                                              AC-DC di tipo a matrice

     Dimostratore di micro-grid                                                                                            Schema flussi energetici dimostratore
        in corrente continua

                                                Impianto Fotovoltaico
                                            allestito presso il CNR – Istiti
                                                                                       Esempio architetture integrazione
                                                                                                 fotovoltaico
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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